Breves Respuestas a Las Grandes Preguntas - Stephen Hawking
Las preguntas que todos nos hacemos con las respuestas de una de las mentes más brillantes del siglo XXI
Todos hemos estado en conversaciones filosóficas con amigos, familiares a las 2 de la madrugada preguntándonos ¿De dónde venimos? ¿Cómo llegamos aquí? ¿Por qué el universo está hecho de esta manera?
Tenemos la suerte de vivir en la era de la información. Hace 150 años (y quizás en tiempos más modernos) si no conocías a alguien extremadamente inteligente, ibas a morir sin saber la respuesta. Pero tenemos suerte, ahora podemos acceder a las mentes más brillantes del planeta que se pasan la vida haciéndose estas preguntas, y unas pocas incluso escriben libros respondiéndolas en un lenguaje que todos podemos entender. Este es el caso de este libro.
En lo que termino siendo su último libro, el profesor Stephen Hawking muestra su capacidad para abordar las preguntas más importantes del universo. Hawking expone tanto las leyes fundamentales del universo como su visión para el futuro de la humanidad.
Vamos con las respuestas a 5 de las preguntas del libro: (link al podcast con todas las demás preguntas)
Pregunta #1: ¿Dios existe?
“Yo pienso que el universo se creó espontáneamente de la nada, según las leyes de la ciencia.”
Lo que dice Hawking es que hay fuerzas que gobiernan nuestro universo, pero es muy poco probable que un creador divino sea una de ellas. Y como suele suceder, la gente argumenta que Dios creo todo, incluyendo las leyes de la física. La respuesta a esto es que las leyes de la ciencia determinan la evolución del universo, dado su estado en un momento dado. Estas leyes pueden o no haber sido decretadas por Dios, pero él no puede intervenir para quebrantar las leyes, si pudiera, no serían leyes. Eso deja a Dios con la libertad de elegir el estado inicial del universo, pero incluso aquí parece que puede haber leyes. Entonces Dios no tendría ninguna libertad en absoluto.
Solo piensa en un simple juego de tenis. Aquí, la pelota siempre termina exactamente donde predicen estas leyes naturales, como la gravedad y el movimiento. Sin anomalías. Sin excepciones. Hay variables, por supuesto, como la fuerza muscular del jugador o la velocidad del viento, pero estos actúan como meros puntos de datos, procesados por estas leyes naturales de manera invariable para calcular el resultado.
Y estas leyes no solo son inmutables, también son universales.
Esto significa que lo que se aplica a nuestra pelota de tenis también se aplica a los seres celestiales más grandes. Sin embargo, podría haber una manera de reconciliar la ciencia moderna con la idea de Dios.
Esto implica definir a Dios como estas leyes fundamentales de la naturaleza en lugar de un ser consciente que las creó. Así es como Einstein se refirió a Dios, como un término de referencia para las reglas observables e inquebrantables del cosmos.
Pregunta #2: ¿Qué había antes del Bing Bang?
La mayoría de nosotros hemos oído hablar del Big Bang: es la teoría científica más aceptada sobre cómo surgió nuestro universo. En nanosegundos, el universo pasó de ser un punto infinitamente denso, tal vez más pequeño que un protón, a un cuerpo en rápida expansión que continúa creciendo en la actualidad.
De hecho, el descubrimiento de que nuestro universo se está expandiendo ayudó a desarrollar la teoría del Big Bang. Fue descubierto por un científico llamado Edwin Hubble. En 1929, Hubble analizó cuidadosamente la luz de galaxias distantes. Su objetivo era medir si estas galaxias se estaban moviendo y, de ser así, hacia dónde. Sus hallazgos fueron algunos de los más revolucionarios en la historia de la ciencia.
Hubble demostró que casi todas las galaxias se están alejando unas de otras. Además, cuanto más lejos están de la Tierra, más rápido se mueven. Según sus velocidades, sabemos que estas galaxias estaban extremadamente juntas hace unos 10 a 15 mil millones de años. Tal vez tan cerca que todo ocupaba el mismo punto en el espacio: una singularidad.
La evidencia que apoyaba tal teoría apareció por primera vez en 1965, con el descubrimiento de tenues microondas de fondo en el espacio. Esto sugiere fuertemente que el universo tuvo un comienzo muy denso y muy caliente. Es probable que estas microondas sean restos de radiación de una "explosión" inicial.
Pero la pregunta sigue existiendo: ¿Qué había antes del Big Bang?
La respuesta involucra a Einstein y su revolucionario descubrimiento de que el espacio y el tiempo no son entidades separadas. En cambio, están entretejidos en un "tejido" que llamamos espacio-tiempo, el escenario en el que existe el universo.
Y el espacio-tiempo puede ser distorsionado por los altos niveles de gravedad que poseen los objetos masivos, similar a colocar una bola de bolos sobre un colchón. Es difícil de procesar, pero los objetos más masivos, como los agujeros negros, pueden deformar el espacio-tiempo con tanta violencia que el tiempo mismo se detiene.
Entonces, viajemos de regreso al comienzo del universo. El cosmos comienza a contraerse, alcanzando una singularidad infinitamente pequeña e infinitamente densa similar a un agujero negro. Aquí, tanto el espacio como el tiempo ya no funcionan de acuerdo con nuestra comprensión clásica de ellos.
Así que he aquí la respuesta: al seguir la "cadena de causalidad" hasta su punto más antiguo, podemos probar que lo que había antes del Big Bang era nada. El Bing Bang no pudo tener una causa porque el tiempo no existía. No había tiempo para que existiera una causa.
Pregunta #3: ¿Existen los extraterrestres?
Los extraterrestres han capturado nuestra imaginación durante décadas. Los hemos visto en películas, leído sobre ellos en novelas de ciencia ficción y los hemos matado en juegos de computadora. Algunas personas incluso afirman haberlos conocido. Pero, ¿cuáles son las posibilidades de que exista vida inteligente más allá de la Tierra?
Bueno, si tomamos el único ejemplo que tenemos: el planeta Tierra, parece probable que se hayan desarrollado algún tipo de forma de vida extraterrestres.
Esto se debe a que tenemos evidencia fósil de vida en nuestro planeta desde hace 3.500 millones de años, solo 500 millones de años después de que la Tierra se volviera habitable. Y para cuando se formó la Tierra, el universo estaba celebrando su cumpleaños número siete mil millones. Por lo tanto, muchas civilizaciones alienígenas pudieron haber surgido, dominado los viajes espaciales y colonizado una galaxia antes de que descubriéramos el fuego.
Entonces, en cuanto el marco del tiempo, parece que la respuesta es sí, pero ¿qué pasa con los planetas habitables?
A primera vista, esto tampoco parece problemático. Se estima que el 20% de todas las estrellas tienen planetas similares a la Tierra que las orbitan en la Zona Goldilocks, una región capaz de sustentar la vida porque no está demasiado lejos de su estrella para ser un páramo helado, pero no lo suficientemente cerca como para freír a sus habitantes.
Pongamos eso en perspectiva. Hay aproximadamente 200 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Esto nos da potencialmente cuarenta mil millones de planetas similares a la Tierra solo en nuestro vecindario cósmico.
Pero si la vida extraterrestre parece tan plausible, ¿por qué no hemos sido visitados?
Una teoría sostiene que la vida extraterrestre podría ser común, pero la vida inteligente es excepcionalmente rara.
Miremos de nuevo a la Tierra. La vida tardó 2.500 millones de años en pasar de organismos unicelulares a multicelulares, que son necesarios para la vida inteligente. Esta es una parte significativa del tiempo que tenemos disponible antes de que explote nuestro sol. Entonces, podría haber habido muchos otros mundos que sustentan la vida en desarrollo, solo para ser explotados por una vieja estrella gruñona.
Y esta no es la única amenaza existencial de la vida extraterrestre: hace 66 millones de años, un pequeño asteroide o cometa se estrelló contra la Tierra. Acabó con todos los dinosaurios, la especie dominante anterior de nuestro planeta, y básicamente reinició el reloj evolutivo.
Este fue el último gran impacto de la Tierra, y hemos tenido mucha suerte desde hace un tiempo. Una estimación razonable es que una vez cada 20 millones de años, un planeta es impactado por un asteroide que acaba con virtualmente todo tipo de vida. Nosotros tuvimos suerte de que se abrió un tiempo en la historia para que existiéramos, otras formas de vida podrían no haber tenido tanta suerte.
Pregunta #4: ¿Se puede predecir el futuro?
“Es posible, pero poco probable.”
En el sentido convencional de poder descubrir cuál es el ticket ganador de la lotería y comprarlo, no. Pero Hawking dice que hay un escenario, aunque improbable, en el que podría ser posible. El científico francés Pierre-Simon Laplace, argumentó que si conociéramos las posiciones y velocidades de todas las partículas del universo, podríamos calcular su comportamiento futuro. Por ejemplo, si sabemos la posición de un automóvil en un momento específico y supiéramos que viaja a 60 km/hora, podríamos calcular fácilmente dónde estará dentro de 30 minutos.
La idea de Laplace es en realidad un principio central de la ciencia clásica: la noción de que el estado de nuestro universo en un momento determinado determina sus estados futuros. Esto nos permite predecir el futuro, al menos en teoría.
En el siglo XX, sin embargo, el físico alemán Werner Heisenberg arrojó agua fría sobre la lógica de Laplace. Heisenberg descubrió que, debido a la forma en que las ondas de luz se empaquetan en unidades discretas llamadas cuantos, no se puede medir simultáneamente la velocidad y la posición de una partícula; cuanto más exactamente mida uno, menos exactamente podrá medir el otro.
Esta visión surgió en la primera mitad del siglo XX, en la forma de la notoriamente compleja teoría de la mecánica y física cuántica.
Pregunta #5: ¿Qué hay dentro de un agujero negro?
Los agujeros negros se forman cuando las estrellas colapsan. Esto sucede porque estas bolas gigantes de gas poseen una cantidad increíble de masa, y cuanta más masa hay, más gravedad la acompaña. Entonces, ¿por qué, digamos, nuestro sol no se está colapsando actualmente?
Esto se debe a que, a lo largo de la vida de una estrella, se sostiene contra su propia gravedad mediante la creación de presión térmica. Dentro de cada estrella, se genera una gran cantidad de energía a través de procesos nucleares que convierten el hidrógeno en helio. Esto empuja contra la implosión, pero solo por un tiempo.
Eventualmente, una estrella se quedará sin combustible nuclear. Cuando esto sucede, la mayoría de las estrellas atraen toda la materia circundante hacia adentro y se contraen en un punto o singularidad infinitamente denso e infinitamente pequeño: este es el agujero negro.
Desafortunadamente, no es posible examinar las singularidades. La gravedad es tan fuerte alrededor de un agujero negro que, dentro de cierto límite, ni siquiera la luz puede escapar. Este límite se conoce como el horizonte de eventos.
Piense en el horizonte de eventos como navegar en un barco sobre las Cataratas del Niágara. A medida que te acercas, la corriente se vuelve más fuerte, pero es posible escapar siempre que tengas suficiente energía. Pero una vez que su embarcación se vuelca sobre ese precipicio, no hay esperanza. Estás tomando el viaje de tu vida.
En otras palabras: no sabemos.
El mensaje clave del libro
Desde nuestra historia más temprana, la humanidad se ha visto impulsada a hacer las preguntas más fundamentales y explicar de dónde venimos y por qué estamos aquí. El descubrimiento de las leyes inquebrantables del universo nos ha permitido desentrañar parte de su misterio; ahora debemos abordar cuestiones más complejas, desde el funcionamiento de los agujeros negros lejanos hasta los problemas apremiantes de la humanidad aquí mismo en la Tierra.
No paremos de hacer preguntas.